[논문]산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 적용사례 및 성과분석

윤상식

doi:10.5392/jkca.2021.21.06.639

산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 적용사례 및 성과분석
Analysis of Application Cases and Performance of Multidisciplinary Convergence Capstone Design based on Industry-Academic Cooperation 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.21 no.6, 2021년, pp.639 - 652

윤상식 (대구한의대학교 화장품공학부 산업디자인공학전공)

초록
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최근 급변하는 사회 환경에 따라 유연한 사고력 및 문제해결능력 등을 갖춘 창의·융합형 실무 인재 양성이 중요해지고 있다. 따라서 대학은 학생들이 다학제적으로 협력하고 융합하여 학교에서 배운 내용을 토대로 실무현장의 프로젝트를 수행 할 수 있는 교육경험을 제공하는 것이 필요하다. 이에 본 연구는 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교육과정을 통해 통합적 문제해결능력을 갖춘 창의적 인재양성을 목표로 설계·계발·운영하였다. 이를 위해 참여 기업 및 융합 교수팀을 구성하고 함께 교육과정을 개발하고 D대학 화장품공학부 재학생을 대상으로 15주간 운영하였다. 교육이 끝난 후 학습만족도와 인지된 학업성취도를 조사한 결과 5점 만점에 각각 3.77점, 3.86점으로 보통 이상으로 나타났다. 그리고 참여 경험에 대한 심층인터뷰 결과 긍정적 경험과 관련된 5개 주제와 부정적 경험과 관련된 3가지 주제가 도출되었다. 본 연구는 향후 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교육과정 운영 시 기초자료를 제공할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

In accordance with the rapidly changing social environment, it is becoming more important to cultivate creative and convergent practical talents with flexible thinking skills and problem-solving skills. Therefore, it is necessary for universities to provide educational experiences that enable students to cooperate and converge multidisciplinaryly to carry out on-the-job projects based on what they have learned at school. Therefore, this study designed, developed, and operated with the aim of cultivating creative talents with integrated problem-solving ability through a multidisciplinary capstone design curriculum based on industry-academia cooperation. To this end, the curriculum was developed together by recruiting participating companies and forming a convergence professor team, and it was operated for 15 weeks for students majoring in cosmetics engineering at D University. After the education was over, learning satisfaction and perceived academic achievement were surveyed, and as a result of the analysis, it was found to be above average with 3.77 points and 3.86 points, respectively. And as a result of the in-depth interview on the participation experience, five themes related to the positive experience and three themes related to the negative experience were derived. This study will be able to provide basic data when operating a multidisciplinary convergence capstone design curriculum based on industry-academia cooperation in the future.

주제어

표/그림 (14)

표 표 1. 다학제적 융합교육 동향
표 표 2. 연구 대상자의 일반적 특성
표 표 3. 연구 절차
표 표 4. 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과 수업 전개와 운영
그림 그림 1. 법률 특허법인 특강 및 팀별 멘토링
그림 그림 2. 화장품 기업 실무자 특강 및 팀별 멘토링
그림 그림 3. 프로토타입 제작 과정
그림 그림 4. 최종 기획서 발표
그림 그림 5. 프로젝트 결과물 전시회
그림 그림 6. 팀 결과물 (A, B팀)
표 표 5. 팀별 프로젝트 주제 및 목표
표 표 6. 학습 만족도 분석 결과
표 표 7. 인지된 학업성취도 분석 결과
그림 그림 7. 교과 평가회

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구는 산업디자인 공학 전공 학생들이 타 전공과 협력과 융합을 통해 실무역량을 배양할 수 있도록 대학과 산업체 간의 긴밀한 협력을 기반으로 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과를 개발하고 운영하였다. 그리고 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교육과정과 운영결과와 운영 결과에 따른 개선방향 및 시사점을 제공하여 향후 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 방안 연구에 도움이 되고자한다. 이에 따른 연구문제는 다음과 같다.
본 연구는 산업디자인공학 전공 학생들에게 창의·융합 사고를 통한 실무역량을 배양하도록 하기 위해, 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과를 설계하고 운영하였다
D대학의 화장품공학부는 화장품공학전공, 산업디자인공학 전공, 산업품질공학전공으로 세분화되어 독립적으로 운영이 되고 있으나, 산업현장에서 하나의 화장품을 개발 및 출시하기 위해서는 여러 전공간의 유기적인 협력이 필요하다. 이에 본 연구는 산업디자인 공학 전공 학생들이 타 전공과 협력과 융합을 통해 실무역량을 배양할 수 있도록 대학과 산업체 간의 긴밀한 협력을 기반으로 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과를 개발하고 운영하였다. 그리고 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교육과정과 운영결과와 운영 결과에 따른 개선방향 및 시사점을 제공하여 향후 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 방안 연구에 도움이 되고자한다.

제안 방법

그리고 본 교과는 창의·융합적 사고를 기반으로 문제를 해결해나가며 실무역량을 함양시키는 것이 목적이므로 이러한 목적에 부합하는 디자인씽킹(Design Thinking)을교육방법으로 선정하였다
따라서 프로젝트 결과물에 대한 점수와 순위를 매기지 않고, 교과 교수자와 참여기업의 실무자가 프로젝트 과정에 대한 피드백과 결과에 대한 평가를 종합적으로 진행하기로 하였다. 그리고 본 교과의 효과성을 검증하기 위해 설문도구를 선정하고 심층면담 계획을 수립하였다. 마지막으로 수립한 계획안은 교육공학 박사의 검토 후수 정을 거쳐 최종 확정하였다.
자료 수집 및 분석 단계에서는 교육이 모두 종료된 후 참여한 학생을 대상으로 학습 만족도 및 인지된 학업성취도에 대한 설문조사를 실시하였다. 또한 수업에 참여한 학생 중 희망자에 한해 참여 경험에 대한 심층 면담을 실시하고, 조사된 자료에 대한 정리 및 분석을 실시하였다.
산업디자인공학 전공에서는 2018년부터 산학협력기반의 캡스톤디자인 교과를 운영해왔으나, 통합적 문제 문제해결 능력을 갖춘 융합인재 양성의 중요성이 강조됨에 따라 본 연구에서는 화장품공학전공과 함께 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 수업을 실시하였다. 본 교과에서는 산업디자인공학전공과 화장품 공학 전공 학생이 각 팀에 골고루 포함되도록 다학제적 팀을 구성하여 융합적 사고를 촉진하고자 하였다. 그리고 산업체가 제시한 문제를 해결하기 위해 디자인씽킹 기반의 팀 프로젝트를 진행하여 결과를 도출하였다.
본 교육의 목표는 창의·융합적 사고 기반의 과제 수행을 통한 실무역량 함양으로 수립하고, 과제는 교수자가 참여 기업들과 여러 차례 논의를 거쳐 기업들의 공통된 요구사항을 취합하고, 교육목표, 학생 수준 등을 종합적으로 고려하여 최종 선정하였다
본 연구는 다학제적 융합 캡스톤디자인 교육과정을 통해 전공 간 장벽을 낮추고 학생들의 창의·융합 사고를 촉진하였다
본 연구는 융합교수팀 구성 및 협력체계 구축, 산학협력 참여 기업 섭외, 교과운영 계획수립, 교과운영, 자료수집 및 분석, 개선방안 논의의 절차로 진행되었다 [표 3].
본 교과는 산업디자인공학전공 학생들의 실무역량을향상시키기 위해 정규교육과정으로 개발·운영한 산학협력기반의 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과이다. 산업디자인공학 전공에서는 2018년부터 산학협력기반의 캡스톤디자인 교과를 운영해왔으나, 통합적 문제 문제해결 능력을 갖춘 융합인재 양성의 중요성이 강조됨에 따라 본 연구에서는 화장품공학전공과 함께 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 수업을 실시하였다. 본 교과에서는 산업디자인공학전공과 화장품 공학 전공 학생이 각 팀에 골고루 포함되도록 다학제적 팀을 구성하여 융합적 사고를 촉진하고자 하였다.
셋째, 본 연구에서는 프로젝트 진행 단계에서 프로젝트 수행에 필요한 기초 지식과 관련한 강의를 담당 전공 교수들이 나누어 실시하였다. 그러나 강의의 목적이 비전공 학생의 기초지식 습득을 위함이 아니라 전공 학생에게 기초지식을 리뷰 하는 목적으로 이루어졌으나 서로의 전공에 대해 기초적인 이해를 하고 있을 때 의사소통이 보다 원활하게 이루어질 수 있음을 확인하였으므로 향후 동일한 과정을 운영할 때에는 비전공 학생들이 기초지식 습득에 도움이 될 수 있도록 강의의 내용과 수준을 조절하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
학습 만족도와 인지된 학업성취 도는 교과 수업이 모두 종료된 15주차에 실시하였다. 심층면담은 수업에 참여했던 학생 중 희망자에 한해 총 7명을 선정하고, 연구자가 주요 질문(예: 참여 경험, 좋았던 점, 어려웠던 점 등)을 미리 준비하되 구체적인 질문은 현장의 맥락에 맞게 후속 질문을 추가하는 반구조화 방식으로 실시하였다. 면담은 1시간 내외로 이루어졌고, 참여자의 동의를 얻은 후 면담의 내용을 모두 녹취하였다.
융합교수팀 모집 및 협력체계 구축단계에서는 화장품공학부 내 교수들에게 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인의 목적에 대해 설명하고 참여를 희망하는 교수자를 모집하였으며 참여를 희망한 화장품 공학 전공 교수와 진행을 하기로 결정하였으며, 교수자 상호 간 교육방식에 대한 이해 및 자료공유 등을 통해 유기적 협업 관계를 구축하였다.
또한 학생들은 산학협력기반 프로젝트를 수행해 나가므로, 이 과정에서 실제 자신들이 주도적으로 학업적 성취가 있었는지를 확인하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인의 교육적 효과성을 검증하기 위해 학습만족도와 인지된 학업 성취도를 변인으로 상정했다.
인지된 학업성취도는 김세련(2013)이 개발한 도구를 본 연구에 맞게 수정·보완하여 사용하였다
자료 수집 및 분석 단계에서는 교육이 모두 종료된 후 참여한 학생을 대상으로 학습 만족도 및 인지된 학업성취도에 대한 설문조사를 실시하였다. 또한 수업에 참여한 학생 중 희망자에 한해 참여 경험에 대한 심층 면담을 실시하고, 조사된 자료에 대한 정리 및 분석을 실시하였다.
자료수집 방법은 자료수집 전에 연구자가 연구의 목적과 취지, 익명성 보장 등에 대해 설명하고 이에 동의한 자를 대상으로 실시하였다. 학습 만족도와 인지된 학업성취 도는 교과 수업이 모두 종료된 15주차에 실시하였다.
학습만족도는 Shin(2003)이 개발한 도구를 본 연구에 맞게 수정·보완하여 사용하였다

대상 데이터

본 연구는 D대학 화장품공학부 3학년을 대상으로 개설된 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과를 수강한 21명을 대상으로 하였다. 연구대상자의 학과별 분포는 산업디자인공학전공이 12명(57.

데이터처리

0을 이용하였다. 연구대상자의 특성은 빈도와 백분율로 분석하고 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과 수업 전개와 운영 결과에 대한 학습 만족도와 인지된 학업성취도 는 평균과 표준편차로 분석하였다. 그리고 질적 자료의 분석은 면담 내용을 모두 전사한 전사록을 바탕으로 중요하다고 여겨지는 단어와 문장을 중심으로 하위 주제를 묶고, 하위 주제를 아우르거나 대표하는 주제어를 찾아 다시 범주화하였다.

성능/효과

넷째, 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과 수업이 학기 중에 실시된 것에 대해 학생들은 시간적·심적 부담감을 토로하였다
본 연구는 산업디자인공학 전공 학생들에게 창의·융합 사고를 통한 실무역량을 배양하도록 하기 위해, 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과를 설계하고 운영하였다. 운영 결과, 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과의 학습만족도와 인지된 학업성취도 는 보통 이상이었으며, 참여 학생들은 교과의 참여를 통해 의견조율의 어려움, 팀 내 갈등, 시간적 심적 부담감 등을 경험하기도 하였지만 직무능력햠양, 다양한 지적 경험 및 융합의 중요성 인식, 의사소통능력의 함양, 상호협력 등의 긍정적 경험을 한 것을 확인할 수 있었다. 이러한 분석결과를 토대로 도출한 개선방안은 다음과 같다.
첫째, 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과의 성공적 운영을 위해서는 프로그램의 체계, 교수자의 역할, 참여 기업과의 연계 정도 등의 요인들도 중요하지만 무엇보다 중요한 것이 팀원들 간에 공동체 의식을 형성하고 적극적으로 참여하는 능동적 태도를 기를 수 있도록 하는 것임을 알 수 있다. 특히 본 연구에서와같이 서로 다른 전공이 함께 팀을 이루어 프로젝트를 수행하는 경우 서로의 이해도와 관점이 달라서 갈등이 발생할 수 있으므로 팀 빌딩과 프로젝트 과정에서 팀원 간에 긍정적 상호의존성을 높일 수 있는 활동들을 포함시키는 것을 고려해 볼 수 있다.

후속연구

셋째, 본 연구에서는 프로젝트 진행 단계에서 프로젝트 수행에 필요한 기초 지식과 관련한 강의를 담당 전공 교수들이 나누어 실시하였다. 그러나 강의의 목적이 비전공 학생의 기초지식 습득을 위함이 아니라 전공 학생에게 기초지식을 리뷰 하는 목적으로 이루어졌으나 서로의 전공에 대해 기초적인 이해를 하고 있을 때 의사소통이 보다 원활하게 이루어질 수 있음을 확인하였으므로 향후 동일한 과정을 운영할 때에는 비전공 학생들이 기초지식 습득에 도움이 될 수 있도록 강의의 내용과 수준을 조절하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
본 연구는 D대학의 산업디자인공학 전공과 화장품 공학 전공 학생들만을 대상으로 하였으므로 결과를 일반화하는 데에는 한계가 있다. 따라서 후속 연구에서는 보다 다양한 표본과 전공을 대상으로 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과를 설계하고 운영하여 효과를 반복 검증할 필요가 있으며, 역량에 대한 사전- 사후 진단을 설계하여 프로그램의 효과를 보다 면밀히 살펴볼 것을 제안한다.
그리고 다면적인 실무 현장경험을 제공하기 위해 여러 기업을 섭외하여 참여시켰으며, 산업체들과 긴밀한 협력을 바탕으로 교육과정 개발, 운영, 평가를 함께 진행하였다. 또한 운영결과를 분석하여 시사점 및 개선방안을 도출한 실증적 연구라는 점에서 의의를 가지며, 향후 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과를 계획하고 운영할 때 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구는 D대학의 산업디자인공학 전공과 화장품 공학 전공 학생들만을 대상으로 하였으므로 결과를 일반화하는 데에는 한계가 있다. 따라서 후속 연구에서는 보다 다양한 표본과 전공을 대상으로 산학협력기반 다학제적 융합 캡스톤디자인 교과를 설계하고 운영하여 효과를 반복 검증할 필요가 있으며, 역량에 대한 사전- 사후 진단을 설계하여 프로그램의 효과를 보다 면밀히 살펴볼 것을 제안한다.
즉, 본 연구에서 진행된 교과 수업은 일주일에 한번 4시간씩 진행되었고, 프로젝트 진행단계에 따라 미리 작성해 놓은 역할 분담에 따라 해당 교수자가 수업시간에 들어가서 학생들을 지도하는 방식으로 운영이 되었는데, 실제 학생들이 프로젝트를 수행하는데 소요되는 시간이 4시간으로는 부족했으므로 향후에는 8시간으로 늘려서 교수자가 각각 4시수씩을 담당하도록 하는 것이다. 이는 학생들이 수업 시간 외에 따로 만나기 위해 시간을 조율해야하는 번거로움을 줄일 수 있고, 교수자의 입장에서도 팀별 진행상황을 보다 면밀히 모니터링하고 피드백을 제공함으로써 결과물의 완성도를 높이고 수업의 질 제고에 도움이 될 것이라고 기대할 수 있다.

참고문헌 (17)

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김보경, 협동학습기반 진로수업에 참여한 중학생들의 교수실재감, 인지된 상호작용, 학습성과 간의 구조적 관계 규명, 이화여자대학교, 박사학위논문, 2015.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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